Kraujavimo sutrikimai yra vienas iš labiausiai paplitusių Covid-19 simptomų pacientams, sergantiems sunkia ir užsitęsusia liga. Naujame tyrime Švedijos mokslininkai nustatė, kad už tai gali būti atsakinga mūsų imuninė sistema, taip žaisdama prieš mus. Sunaikindamos SARS-CoV-2 virusą, imuninės ląstelės kartu prisideda prie amiloidų, skilimui atsparių šakotų baltymų susidarymo, galinčių sukelti neurologines ir širdies ir kraujagyslių ligas, taip pat padidinti riziką susirgti diabetu.
Nepaisant koronavirusinių infekcijų paplitimo, iki SARS-CoV-2 nebuvo žinoma jokių virusų, kurie sukeltų tiek daug įvairių sunkių simptomų, paveiktų ne tik plaučius, bet ir daugelį kitų vidaus organų.
Sunkus COVID-19, kartu su ūminiu kvėpavimo distreso sindromu, atsirandančiu dėl uždegiminių įgimtos imuninės sistemos reakcijų, pažeidžiančių plaučius, taip pat gali sukelti citokinų audrą, širdies pažeidimą (įskaitant širdies raumens uždegimą), inkstų pažeidimą, neurologines ligas. , pažeidžiama kraujotakos sistema, dėl kurios sutrinka kraujotaka. Be to, galimos nuolatinės emocinės ligos ir psichinės sveikatos būklės, panašios į neurodegeneracines ligas.
Kodėl Covid-19 tokiu būdu paveikia organizmą, iš esmės lieka paslaptis. Tačiau naujajame tyrime Linköpingo universiteto (Švedija) mokslininkai, atrodo, nustatė biologinį mechanizmą, kuris anksčiau niekur nebuvo aprašytas ir kuris gali būti šios paslapties paaiškinimo dalis. Straipsnis su rezultatais buvo paskelbtas Amerikos chemijos draugijos žurnale .
Mokslininkų grupė tiria ligas, kurias sukelia netinkamai susilankstę baltymai arba amiloidai, kurių žinomiausi pavyzdžiai yra Alzheimerio liga ir 2 tipo diabeto komplikacijos. Autoriai pažymėjo, kad yra daug panašumų tarp simptomų, susijusių su Covid-19, ir simptomų, pastebėtų sergant amiloidais. Todėl jie daugiausia dėmesio skyrė SARS-CoV-2 viruso apvalkalo baltymų ir galimybės iš jų susidaryti amiloidams tyrimams.
Baltymų funkcijas, be aminorūgščių monomerų sekos, stipriai įtakoja jų antrinė ir tretinė struktūra: tai yra šių molekulių lankstymo būdas, jų trimatė struktūra. Be pagrindinės formos, baltymas gali įgauti alternatyvią formą, kuri greičiausiai neatliks jokios funkcijos ląstelėje ir tiesiog kaupsis kaip balastas. Yra žinoma, kad daugiau nei 30 skirtingų baltymų turi šią alternatyvią amiloido formą, kuri paprastai siejama su kokios nors ligos išsivystymu.
Naudodami kompiuterinį modeliavimą, mokslininkai nustatė, kad SARS-CoV-2 smaigalys baltymas (S-baltymas), kurį jis naudoja sąveikaudamas su kūno ląstelėmis ir užkrėsdamas jas, turi septynias vietas, kurios gali gaminti amiloidą. Trys iš septynių vietų sugebėjo suformuoti ne tik amiloidines, bet ir amiloidines fibriles – dideles šakotas struktūras, kurios žiūrint pro elektroninį mikroskopą atrodo kaip ilgi, susivėlę gijos.
Norėjome geriausio, bet išėjo…
Tačiau amiloidų susidarymo potencialas nieko nereiškia, jei nėra mechanizmo, kuriuo jie gali susidaryti organizme. Ir tikriausiai autoriai tai nustatė: imuninės sistemos leukocitai, bandydami apsaugoti organizmą nuo viruso, išskiria fermentą, kuris supjausto viruso apvalkalo baltymus, sunaikindamas jį ir užkirsdamas kelią ląstelių infekcijai. Deja, šio proceso metu dideliais kiekiais susidaro būtent viena iš tų vietų, kurios formuoja ilgas amiloidines fibriles.
„Mes niekada nematėme tokių tobulų, bet siaubingų fibrilių, kaip tos, kurios gautos iš amiloidą gaminančio SARS-CoV-2 smaigalio baltymo ir jo fragmentų. Iš smaigalio baltymo fragmentų susidariusios fibrilės išsišakodavo kaip čiuptuvai. Amiloidai paprastai taip nesišakoja. Manome, kad taip yra dėl paties baltymo savybių“, – paaiškino Per Hammarström , Linköpingo universiteto Fizikos, chemijos ir biologijos katedros profesorius ir tyrimo bendraautoris.
Ankstesnis darbas parodė, kad SARS-CoV-2 smaigalio baltymas gali būti susijęs su mažų kraujo krešulių susidarymu. Kraujyje yra baltymo fibrino, kuris padeda jam krešėti, kai kraujagyslė yra pažeista, kad uždarytų skylę ir sustabdytų kraujavimą. Kai žaizda pradeda gyti, koaguliantą (tą patį pleistrą, kuris uždaro indo skylę) paprastai skaido plazminas – kitas baltymas, taip pat randamas kraujyje.
Tai žinodami, Švedijos mokslininkai sumaišė amiloidą gaminančio smaigalio baltymo fragmentus su šiais kraujo baltymais ir pamatė, kad susidaręs fibrino ir amiloidinių fibrilių krešėjimas nebuvo suskaidomas plazmino, kaip įprasta. Taigi šis mechanizmas gali būti atsakingas už panašių kraujo mikrokrešulių susidarymą, kurie stebimi sergant sunkiu ir ilgalaikiu Covid-19. Norint patvirtinti atvirojo mechanizmo vaidmenį formuojant sunkius koronavirusinės infekcijos simptomus, reikia atlikti tolesnius tyrimus, ypač stebint tikrus pacientus.
